les énergies renouvelables domestiques les énergies renouvelables domestiques

Les énergies renouvelablesdomestiques

Les énergies renouvelablesdomestiques

I . Définition générale

II . L'énergie solairea . Le solaire photovoltaïque

Définition :

Fonctionnement :

Association en parallèle :

U = U1 = U2 = U3 = UnI = I1 + I2 + I3 + ... + In

Association série :.

U = U1 + U2 + ... + UnI = I1 = I2 = In

Efficacité / Rentabilité :

Le rendement n caractéristique d'une photopile est le rapport de l'énergie électrique fournie sur l'énergie des rayons du soleil reçue : n = We/Wr

Le rendement dépend de :-L'intensité de l'ensoleillement-L'angle d'exposition au soleil-La puissance maximale du panneau solaire

En moyenne le rendement n'excède pas 15%Il vient dans les conditions optimales :We = 0.15Wr

Applications :

Avantages -Energie propre et silencieuse.-Energie gratuite.-Energie disponible toujours et partout.-Grande longévité des modules photovoltaïques (30 ans).-Peu d’entretien de l’installation.-Energie rentable pour les sites isolés.-Autonomie possible avec des batteries.-Possibilité de revendre l’électricité produite.-Le générateur équipant une habitation peut être financé en partie par des fonds publics.

Inconvénients-Installation à prévoir au plus près de la maison.-Energie disponible surtout l’été et devant être complétée.-Limites de charge et de décharge pour des batteries : de 30% à 80% pour une durée de vie de 7 à 10 ans.-Recyclage des batteries-Intégration des panneaux solaires dans le paysage.

b . Le solaire thermique

Fonctionnement :

1 . Thermique passif

2 . Thermique actifLa serre:

Les capteurs solaires :Les capteurs plans

Rendement :C'est le rapport entre la puissance absorbée Pa = Pa1 + Pa2 et la puissance solaire reçue par le capteur qui détermine son rendement η.

η = Puissance absorbée/Puissance solaire reçue

Le rendement peut être amélioré en :- utilisant un verre le plus transparent possible pour réduire Pv1 et Pv2.- ajoutant une deuxième vitre (double - vitrage) pour diminuer Pr2, à condition quel'absorption par la deuxième vitre n'annule pas les gains d'isolation qu'elle apporte.- faisant travailler le capteur à la température la plus basse possible. On diminue alors lespertes Pd.

Application la plus courante : Le chauffe-eau solaire

Avantages

-Energie propre, silencieuse et gratuite.-Disponible en milieu rural ou urbain..-Ressource inépuisable.-Pas de déchets.-Production d'énergie décentralisée.

Inconvénients

-Modifications esthétiques d'un milieu ou des bâtiments.-Energie devant être souvent complétée.-A la belle saison, le surplus ne peut être stoké pour les capteurs solaires plan(chauffage).

III . Le chauffage thermodynamique

a . L'aérothermie

Principe de fonctionnement :

1 . Les systèmes : air/air

2 . Les systèmes : air/eau

En intérieur En extérieur

b . La géothermie

Principe :

Les procédés de captage :

• Le captage horizontale

• Le captage verticale

• Le captage dans une nappe phréatique

1 . Les systèmes : sol/sol

2 . Les systèmes : eau/eau

Avantages

-Rafraîchissement possible.-Utilisation d'un système de chauffage traditionnel dans la maison.-Permet de régler le chauffage pièce par pièce.-Possibilité d'utiliser de l'eau provenant d'une source.

Inconvénients

-Coût d'installation en sonde verticale.

3 . Les systèmes : sol/eau

Avantages

-Permet de régler le chauffage pièce par pièce.-Utilisation d'un système de chauffage traditionnel dans la maison.-Rafraîchissement possible.

Inconvénients

-Quantité importante de gaz frigorigène installé.-Entretien annuel obligatoire.-Risque d'appauvrissement du terrain.

4 . Le « puit canadien » ou « provençal » à système air/sol

Définitions :

Principe de fonctionnement :

IV . La biomasse

Présentation :

Biomasse sèche :

Biomasse humide :

a . Les systèmes

1 . Les chaudières à bois à buches

1 . 1 . Foyer traditionnel

1 . 2 . Foyer à tirage inverser

2 . Les chaudières à bois automatiques